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芮城领跑者运行监测月报引争论:政府部门报告更应严谨

光伏电池组件  来源:智汇光伏  作者:王淑娟  2018/11/27 8:49:39  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:近日,芮城县政府发布了“芮城光伏发电应用领跑基地运行监测月报”。报告中,不同组件的衰减率数据广受关注,已经被10家以上行业媒体转发,总阅读人数超过3万人。然而,本文经过分析认为,基于以下三个原因,报告中的数据在处理中可能存在一些问题,可作为参考资料,但不应作为判断的重要依据:

(来源:微信公众号“智汇光伏”ID:PV-perspective)

1)数据是户外测试数据,未说明样本测试次数与偏差率;

户外测试数据一般存在5%左右的误差,一般可用多次测量的平均值减少误差,如果多次测量结果的偏差率足够低,也是可以采用的数据,但文中未对偏差率进行说明。如果组件衰减一共才不到5%,5%的误差可能比实际数据还大,结果参考意义不大;

2)数据未进行温度校正。

由于不同组件间的温度系数不同,在大幅高于STC中标准温度的情况下,测试出的数据与实际情况误差较大;报告中也对这一问题造成的结果不准确性进行了说明。

3)样本数量和采样率不明确,功率偏差对结果影响大。

由于组件与标称功率相比,存在正负偏差。必须保证测试一定的样本量,才能减少功率偏差造成的影响。但报告中并未明确样本的采集比例。

作为多个权威部门出具的权威报告,对数据的分析和论证应该更加严谨,不给读者造成误会,建议在以后的报告中增加以下说明:

1)测试条件,包括辐照度、温度、入射角、风速;

2)根据组件功率的温度系数,进行温度校正;

3)说明每种组件测试样本的采样率和采样量,每个样本的测试次数及不同结果的相对标准偏差。

一、领跑者近期备受关注

领跑者基地近期备受关注,成为行业热点。

一是有传言说,2019年将搞11GW领跑者项目(除了中国之外,世界装机第二大国的年新增装机也就11GW多一些)。粗略统计,16家以上行业媒体对这个消息进行了报道,但个人认为可能性不大。

二是芮城领跑者基地10月份的单多晶衰减数据被10家以上行业媒体报道,仅“光伏资讯”一个不到24小时的阅读人数就高达6000人以上。单、多晶企业以此为论据继续单多晶孰优孰劣的争论。

二、单多晶争论硝烟再起

单多晶孰优孰劣?不同企业都援引对自己有利的数据,争论了快3年了!有很多人认为,领跑者标准的制定,让单晶更有竞争优势,对多晶不公平。

因此,在2019年如此大规模的领跑者规模预期面前,第四批的相关工作即将开始,单、多晶企业吵的更凶,芮城领跑者运行月报这种权威报告中的衰减数据自然备受各方关注。然而,用这份报告来评价单多晶孰优孰劣是有失偏颇的。

1.测试结果非STC条件,无偏差率说明

如前文所述,目前已经有超过10家媒体对该衰减数据进行报道,累计阅读人数超过3万人。然而,大家在报道的时候似乎都忽略了原报告中的一个重要说明:

*5.本报告依据组件在实际运行工况下的运行功率计算组件名义转换效率和名义衰减率。由于实际运行工况下的环境条件与实验室STC条件不一致,因此本报告计算的组件名义转换效率、名义衰减率仅作为组件户外性能指标横向比较使用,不用于光伏领跑基地考核工作。

可见,该数据并不是在STC条件下测试,而是在户外测试,然后根据相关公式推算获得。目前即使采用最好的仪器,在户外测试的误差也会在5%左右,即准确数据为测试数据±5%。之前曾调研过,甚至不同的实验室同样在STC条件下测试,结果都会存在一定的误差。

一般可用多次测量的平均值减少误差,如果多次测量结果的偏差率足够低,也是可以采用的数据,但文中未对偏差率进行说明。由于组件衰减一共才不到5%,误差可能比实际数据还大,所以利用户外测试校正后数据的准确度本身就是存在问题的,利用其做对比的意义不大。报告的完成单位,对报告中衰减率的准确性也是没有信心的,所以才加了这样一个说明。

更严谨的做法是,把长期运行的组件拆下来,在就近的实验室里,利用STC条件进行测试。然而,芮城基地附近并没有具备STC条件的实验室,每个月拆大量组件长途运输送到外地实验室的费用太高,而且可能运输途中可能造成隐裂导致数据不准确。因此,现有的测试结果,只能仅供参考了!

2.未进行温度校正,无采样率说明

到目前为止,该报告一共公开了5期,分别是2018年6~10月。根据报告中的介绍,基地项目2017年9月并网,2018年6~10月应该是运行的第9~13月。根据5期运行报告,各组件的衰减效率如下表所示。

表:芮城基地不同组件不同月份的衰减率

QQ截图20181127084633.jpg

说明:由于7月(第10个月)无清洗后衰减,所以采用了清洗前衰减数据;其他4个月均为清洗后衰减。

按照常理,组件的衰减率应该是呈逐月增加的态势。然而,从上表可以清楚看出,即使考虑7月为异常数据,6、7、8月的平均衰减基本相同,10月份却突然下降了!以其中三组数据(2组单晶、1组多晶)为例进行说明。

QQ截图20181127084641.jpg

图:6~10月不同组件的衰减率

上述三组数据都显示,运行时间长,衰减反而减少。造成这一结果的原因可能有两个:

1)数据没有进行温度校正!

温度是STC条件中关键参数之一。温度升高,输出功率降低。10月芮城基地白天平均温度17℃,低于6~9月份。因此,10月份的数据会好看。

6月份的报告中明确说明:

6月份芮城当地气温偏高,较大程度上影响了组件输出功率。不进行温度修正的情况下,与实验室标准测试条件下的组件衰减率检测加过相比,实际工况下组件名义衰减率监测值一般偏高。

由于一般组件的温度系数在0.4%/℃上下,不同组件存在一定差异。当达到户外测试条件(辐照度≥700W/m2)时,电池片温度可能在40℃以上,远高于STC中的25℃。因此,不做温度修正进行比较肯定是不科学的。

2)组件本身的功率偏差

组件存在正负偏差是常识。即标称功率为300W的组件,其实际功率可能是300±3W。

根据报告实证监测名义衰减率的计算方法如下:

实证监测名义衰减率=(组件初始功率-实证监测组件最大输出功率)/组件初始功率×100%

公示中的组件初始功率,采用组件出厂功率,由组件厂商提供。

以标称300W组件为例,可能是303W,也可能是297W,但在报告的计算过程中,都是按照300W来考虑。如此,297W的组件,即使没有衰减,用上述公示算出来也已经衰减了1%。

避免这一问题的方法是保证采样率或样本量。报告中并未涉及,测试样本量的比例。如果样本比例太低,就容易发生偶然性因素,正好选取正偏差样本,测试衰减率结果大幅偏低;或正好选取负偏差样本,测试衰减率结果大幅偏高。

三、结语与建议

1.结语

以鉴衡认证中心秦主任的评论作为结语。

这个测试结果严重缺乏科学精神。对测试方法、测试设备的精度和不确定度,分析过吗?炒作这种误差存在极大不确定性的数据,会误导行业。若以此作为依据,进行某些评判,更会贻笑大方。

1)以户外组件功率测试结果,推算STC条件下的最大功率,不确定度很大,最差情況可能达到5%到10%左右。不确定度都已经超过3%,谈谁家超过限值没啥意义。

2)不同测试设备,测试结果存在误差,使用不同设备测同一块组件,结果都会不同。同一个设备,在不同时间,测试同一块组件,结果也会不同。如果沒有先比对各测试条件下的差异,即使是用来进行企业之间的定性对比也没有意义。以此评判优劣只会引发争议,误导消费者。

3)影响组件发电功率的因素:辐照强度,背板温度,光谱,入射角度,组件匹配、逆变器跟踪效率,六个因素互相影响,而且是非线性关系。我们在同一天的上午和下午,在辐照强度一样,温度一样的条件下,同样设备,测试同一块组件,测试结果都不同。户外非STC条件下测得的功率,即使用公式修正到STC条件,也存在很大不确定性。

2.建议

领跑者基地的月度运行报告,作为多个权威部门出具的权威报告,对数据的分析和论证应该更加严谨,不给读者造成误会,建议在以后的报告中增加以下说明:

1)测试条件,包括辐照度、温度、入射角、风速;

2)根据组件功率的温度系数,进行温度校正;

3)说明每种组件测试样本的采样率和采样量,每个样本的测试次数及不同结果的相对标准偏差。


原标题:一份报告引发的争论:权威部门报告更应严谨

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